關(guān)于量子計(jì)算機(jī)的原理和應(yīng)用,量子計(jì)算機(jī)的原理這個(gè)問題很多朋友還不知道,今天小六來為大家解答以上的問題,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧!
1、普通的數(shù)字計(jì)算機(jī)在0和1的二進(jìn)制系統(tǒng)上運(yùn)行,稱為“比特”(bit)。
2、但量子計(jì)算機(jī)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)更為強(qiáng)大。
3、它們可以在量子比特(qubit)上運(yùn)算,可以計(jì)算0和1之間的數(shù)值。
4、假想一個(gè)放置在磁場中的原子,它像陀螺一樣旋轉(zhuǎn),于是它的旋轉(zhuǎn)軸可以不是向上指就是向下指。
5、常識(shí)告訴我們:原子的旋轉(zhuǎn)可能向上也可能向下,但不可能同時(shí)都進(jìn)行。
6、但在量子的奇異世界中,原子被描述為兩種狀態(tài)的總和,一個(gè)向上轉(zhuǎn)的原子和一個(gè)向下轉(zhuǎn)的原子的總和。
7、在量子的奇妙世界中,每一種物體都被使用所有不可思議狀態(tài)的總和來描述。
8、?想象一串原子排列在一個(gè)磁場中,以相同的方式旋轉(zhuǎn)。
9、如果一束激光照射在這串原子上方,激光束會(huì)躍下這組原子,迅速翻轉(zhuǎn)一些原子的旋轉(zhuǎn)軸。
10、通過測量進(jìn)入的和離開的激光束的差異,我們已經(jīng)完成了一次復(fù)雜的量子“計(jì)算”,涉及了許多自旋的快速移動(dòng)。
11、從數(shù)學(xué)抽象上看,量子計(jì)算機(jī)執(zhí)行以集合為基本運(yùn)算單元的計(jì)算,普通計(jì)算機(jī)執(zhí)行以元素為基本運(yùn)算單元的計(jì)算(如果集合中只有一個(gè)元素,量子計(jì)算與經(jīng)典計(jì)算沒有區(qū)別)。
12、?以函數(shù)y=f(x),x∈A為例。
13、量子計(jì)算的輸入?yún)?shù)是定義域A,一步到位得到輸出值域B,即B=f(A);經(jīng)典計(jì)算的輸入?yún)?shù)是x,得到輸出值y,要多次計(jì)算才能得到值域B,即y=f(x),x∈A,y∈B。
14、?量子計(jì)算機(jī)有一個(gè)待解決的問題,即輸出值域B只能隨機(jī)取出一個(gè)有效值y。
15、雖然通過將不希望的輸出導(dǎo)向空集的方法,已使輸出集B中的元素遠(yuǎn)少于輸入集A中的元素,但當(dāng)需要取出全部有效值時(shí)仍需要多次計(jì)算。
16、擴(kuò)展資料:2017年5月,中國科學(xué)院宣布制造出世界首臺(tái)超越早期經(jīng)典計(jì)算機(jī)的光量子計(jì)算機(jī),研發(fā)了10比特超導(dǎo)量子線路樣品,通過高精度脈沖控制和全局糾纏操作,成功實(shí)現(xiàn)了目前世界上最大數(shù)目的超導(dǎo)量子比特多體純糾纏,并通過層析測量方法完整地刻畫了十比特量子態(tài)。
17、此原型機(jī)的“玻色取樣”速度比國際同行之前所有實(shí)驗(yàn)機(jī)加快至少24000倍,比人類歷史上第一臺(tái)電子管計(jì)算機(jī)(ENIAC)和第一臺(tái)晶體管計(jì)算機(jī)(TRADIC)運(yùn)行速度快10-100倍,雖然還是緩慢但已經(jīng)逐步跨入實(shí)用價(jià)值階段。
18、2017年7月,美國研究人員宣布完成51個(gè)量子比特的量子計(jì)算機(jī)模擬器[23]。
19、哈佛大學(xué)米哈伊爾·盧金(Mikhail Lukin)在莫斯科量子技術(shù)國際會(huì)議上宣布這一消息。
20、量子模擬器使用了激光冷卻的原子,并使用激光將原子固定。
21、2018年6月,英特爾宣布開發(fā)出新款量子芯片,使用五十奈米的量子比特做運(yùn)算,并已在攝氏零下273度的極低溫度中進(jìn)行測試。
22、參考資料:百度百科 量子計(jì)算機(jī)。
本文分享完畢,希望對(duì)大家有所幫助。
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